路基路面工程课程设计书样本.doc
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资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 路基路面工程课程设计书 课程名称: 路基路面工程 课程题目: 沥青路面设计、 水泥混凝土路面设计 学校院系: 华东交通大学软件学院 专 业: 软件工程+桥梁工程 班 级: -4 指导老师: 陈宇亮 学 期: - 上年 小组成员: 姓名 学号 电话 熊景飞( 组长) : 夏颖 喻燕 袁政 张新强 黄烽轩 郭中模 彭旺 杨曦 设计依据及标准 [1] 《公路路基设计规范》( JTGD30- ) [2] 《公路沥青路面设计规范》( JTG D50- ) [3] 《公路水泥混凝土路面设计规范》( JTG D40- ) [4] 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》( JTG F30- ) 1、 工程概况 拟设计道路路线位于平原微丘区, 公路自然区划为II1区。地震烈度为六级。设计标高243.50m, 地下水位1.5m。 2、 设计资料 2.1 土质 所经地区多处为粉性土。 2.2 交通 根据最新路网规划, 预测使用初期 年平均日交通量见下表, 年平均增长率为6.5%。 车型 解放 CA10B 0123 黄河JN150 0181 日野KF300D 0216 斯柯达706R 0160 依士兹TD50 0158 交通SH141 0501 长征XD980 0210 小汽车 辆/d 560 810 460 390 450 380 270 2600 3、 设计任务与内容 回弹模量的确定: 公路自然区划为II1区, 设计标高243.50m, 地下水位1.5m。参考《路基路面工程》邓学钧 著 1. .经过查表1—8、 表1—9、 表14-9、 表14-10得该地区的土基干湿类型为: 干燥 2. 经过查表14-11得E0=29.5Mpa 3. 因为是采用重型击实标准, 路基回弹模量要在表14-11中的回弹模量值提高20% —35%。因此E0取39Mpa 新建沥青路面设计成果 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号 车 型 名 称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 1 解放CA10B 19.4 60.85 1 双轮组 560 2 黄河JN150 49 101.6 1 双轮组 810 3 日野KF300D 40.75 79 2 双轮组 <3 460 4 斯柯达706R 50 90 1 双轮组 390 5 依士兹TD50 42.2 80 1 双轮组 450 6 交通SH141 25.55 55.1 1 双轮组 380 7 长征XD980 37.1 72.65 2 双轮组 <3 270 设计年限 15 车道系数 0.45 交通量平均年增长率 6.5 ％ 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 2403 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 9544527 当进行半刚性基层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 1544 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 6132647 公路等级 高速公路 公路等级系数 1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 方案一: 路面设计弯沉值 : 24.1 (0.01mm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1.4 0.45 2 中粒式沥青混凝土 1 0.32 3 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.24 4 石灰煤渣碎石 0.4 0.2 5 石灰土 0.25 0.1 6 山皮土 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 6 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.1 (0.01mm) 路面设计层层位 : 6 设计层最小厚度 : 15 (cm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 0.45 2 中粒式沥青混凝土 4 1200 1600 0.32 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 0.24 4 石灰煤渣碎石 20 1000 1000 0.2 5 石灰土 25 550 550 0.1 6 山皮土 ? 150 150 7 土基 39 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24.1 (0.01mm) H( 6 )= 30 cm LS= 24.9 (0.01mm) H( 6 )= 35 cm LS= 24.1 (0.01mm) H( 6 )= 35 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 6 )= 35 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 6 )= 35 cm(仅考虑弯沉) H( 6 )= 35 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 90 cm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 6 标 准 轴 载 : BZZ-100 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 计算应力 2 中粒式沥青混凝土 4 1200 1600 计算应力 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 计算应力 4 石灰煤渣碎石 20 1000 1000 计算应力 5 石灰土 25 550 550 计算应力 6 山皮土 35 150 150 不算应力 7 土基 39 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 24.1 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 26 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 28.6 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 32.7 (0.01mm) 第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 61.1 (0.01mm) 第 6 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 148 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 299.5 (0.01mm)(根据”基层施工规范”第88页公式) LS= 238.9 (0.01mm)(根据”测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 : 第 1 层底面最大拉应力 σ( 1 )=-0.268 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 σ( 2 )=-0.093 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 σ( 3 )=-0.001 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 σ( 4 )= 0.07 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 σ( 5 )= 0.058 (MPa) 经过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: --------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 3 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 4 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 6 cm --------------------------------------- 石灰煤渣碎石 20 cm --------------------------------------- 石灰土 25 cm --------------------------------------- 山皮土 35 cm --------------------------------------- 土基 方案二: 路面设计弯沉值 : 24.1 (0.01mm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1.4 0.45 2 中粒式沥青混凝土 1 0.32 3 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.24 4 石灰煤渣碎石 0.4 0.2 5 石灰土 0.25 0.1 6 山皮土 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 6 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.1 (0.01mm) 路面设计层层位 : 6 设计层最小厚度 : 15 (cm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 0.45 2 中粒式沥青混凝土 4.5 1200 1600 0.32 3 粗粒式沥青混凝土 7 900 1200 0.24 4 石灰煤渣碎石 20 1000 1000 0.2 5 石灰土 25 550 550 0.1 6 山皮土 ? 150 150 7 土基 39 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24.1 (0.01mm) H( 6 )= 30 cm LS= 24.2 (0.01mm) H( 6 )= 35 cm LS= 23.5 (0.01mm) H( 6 )= 30.7 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 6 )= 30.7 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 30.7 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 30.7 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 30.7 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 30.7 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 6 )= 30.7 cm(仅考虑弯沉) H( 6 )= 30.7 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 90 cm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 6 标 准 轴 载 : BZZ-100 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 计算应力 2 中粒式沥青混凝土 4.5 1200 1600 计算应力 3 粗粒式沥青混凝土 7 900 1200 计算应力 4 石灰煤渣碎石 20 1000 1000 计算应力 5 石灰土 25 550 550 计算应力 6 山皮土 30.7 150 150 不算应力 7 土基 39 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 24.1 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 25.9 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 28.9 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 33.8 (0.01mm) 第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 64.2 (0.01mm) 第 6 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 163.3 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 299.5 (0.01mm)(根据”基层施工规范”第88页公式) LS= 238.9 (0.01mm)(根据”测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 : 第 1 层底面最大拉应力 σ( 1 )=-0.266 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 σ( 2 )=-0.082 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 σ( 3 )= 0.007 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 σ( 4 )= 0.069 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 σ( 5 )= 0.058 (MPa) 经过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: --------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 3 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 4.5 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 7 cm --------------------------------------- 石灰煤渣碎石 20 cm --------------------------------------- 石灰土 25 cm --------------------------------------- 山皮土 30.7 cm --------------------------------------- 土基 方案三: 路面设计弯沉值 : 24.1 (0.01mm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1.4 0.45 2 中粒式沥青混凝土 1 0.32 3 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.24 4 石灰煤渣碎石土 0.4 0.16 5 石灰土 0.25 0.1 6 天然砂砾 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 6 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.1 (0.01mm) 路面设计层层位 : 6 设计层最小厚度 : 15 (cm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 0.45 2 中粒式沥青混凝土 4 1200 1600 0.32 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 0.24 4 石灰煤渣碎石土 20 1000 1000 0.16 5 石灰土 25 550 550 0.1 6 天然砂砾 ? 150 150 7 土基 39 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24.1 (0.01mm) H( 6 )= 30 cm LS= 24.9 (0.01mm) H( 6 )= 35 cm LS= 24.1 (0.01mm) H( 6 )= 35 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 6 )= 35 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 6 )= 35 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 6 )= 35 cm(仅考虑弯沉) H( 6 )= 35 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 90 cm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 6 标 准 轴 载 : BZZ-100 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1400 计算应力 2 中粒式沥青混凝土 4 1200 1600 计算应力 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 计算应力 4 石灰煤渣碎石土 20 1000 1000 计算应力 5 石灰土 25 550 550 计算应力 6 天然砂砾 35 150 150 不算应力 7 土基 39 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 24.1 (0.01mm) 第 2 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 26 (0.01mm) 第 3 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 28.6 (0.01mm) 第 4 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 32.7 (0.01mm) 第 5 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 61.1 (0.01mm) 第 6 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 148 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值 LS= 299.5 (0.01mm)(根据”基层施工规范”第88页公式) LS= 238.9 (0.01mm)(根据”测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力 : 第 1 层底面最大拉应力 σ( 1 )=-0.268 (MPa) 第 2 层底面最大拉应力 σ( 2 )=-0.093 (MPa) 第 3 层底面最大拉应力 σ( 3 )=-0.001 (MPa) 第 4 层底面最大拉应力 σ( 4 )= 0.07 (MPa) 第 5 层底面最大拉应力 σ( 5 )= 0.058 (MPa) 经过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: --------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 3 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 4 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 6 cm --------------------------------------- 石灰煤渣碎石 20 cm --------------------------------------- 石灰土 25 cm --------------------------------------- 天然砂砾 35 cm --------------------------------------- 土基 沥青路面设计三种方案选比: 方案一是最合理的方案 本路段属于2区——东部温润季冻区 该地区路面结构突出的问题是防止翻浆和冻胀, 该区缺乏沙石材料, 且采用稳定土基层已取得一定的经验。 三方案的特点: 方案一: 面层: 沥青层厚度13cm, 基层和垫层: 石灰煤渣碎石、 石灰土、 山皮土 总厚度: 93cm 方案二: 面层: 沥青层厚度14.5cm, 基层和垫层: 石灰煤渣碎石、 石灰土 、 山皮土 总厚度: 90.2cm 方案三: 面层: 沥青层厚度13cm, 基层和垫层: 石灰煤渣碎石土、 石灰土、 天然砂砾 总厚度: 93cm 1. 在防冻胀和排水性能上, 三方案都考虑到, 都符合要求。 2 方案一和方案二对比, 方案二的沥青层比喻案一的要厚, 因此方案二更不经济。 3. 方案一和方案二对比, 方案一垫层用的是山坡土, 而方案二用的是天然砂砾, 由于该地区缺乏沙石材料, 因此方案三更不经济。 水泥混凝土路面设计 水泥混凝土路面设计 设 计 内 容 : 新建单层水泥混凝土路面设计 公 路 等 级 : 二级公路 变异水平的等级 : 中 级 可 靠 度 系 数 : 1.1 面 层 类 型 : 普通混凝土面层 序 路 面 行 驶 单轴单轮 轴载 单轴双轮 轴载 双轴双轮 轴载 三轴双轮 轴载 交通量 号 车 辆 名 称 组的个数 总重 组的个数 总重 组的个数 总重 组的个数 总重 (kN) (kN) (kN) (kN) 1 单后轴货车 1 19.4 1 60.85 0 0 0 0 560 2 单后轴货车 1 49 1 101.6 0 0 0 0 810 3 双后轴货车 1 40.75 0 0 1 79 0 0 460 4 单后轴客车 1 50 1 90 0 0 0 0 390 5 单后轴客车 1 42.2 1 90 0 0 0 0 450 6 拖 挂 车 1 25.55 1 55.1 0 0 0 0 380 7 双后轴货车 1 37.1 0 0 1 72.65 0 0 270 行驶方向分配系数 1展开阅读全文
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